通信機房空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)分析

（廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司江門供電局，廣東 江門 529000）

0 引言

隨著我國科技和經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市基礎(chǔ)電力系統(tǒng)的設(shè)計和運行對于通信息的依賴性逐漸增大。電力通信系統(tǒng)已經(jīng)逐漸成為電力系統(tǒng)安全、可靠運行的重要支撐和組成部分，以此作為保證電力系統(tǒng)運行的前提。

1 通信機房結(jié)構(gòu)組成

1.1 溫度要求

由于通信機房內(nèi)部結(jié)構(gòu)中，具備的大量的技術(shù)設(shè)備以及通信線路系統(tǒng)，因此在設(shè)備運轉(zhuǎn)過程中，會產(chǎn)生大量熱量，致使溫度升溫，而想要良好的控制室內(nèi)溫度，通常會使用空調(diào)進(jìn)行調(diào)節(jié)和把控。而在日常的工作和設(shè)備運轉(zhuǎn)時，許多企業(yè)和部門采用空調(diào)設(shè)施控制數(shù)據(jù)中心的相對溫度和濕度，并且根據(jù)通信機房內(nèi)部設(shè)備的實際使用規(guī)模和范圍的不同，其區(qū)域溫度需要保持在20～25℃左右，相對濕度數(shù)據(jù)范圍為40%～55%，而適合用心機房工作和設(shè)備運轉(zhuǎn)的最大露點溫度數(shù)值為17℃。并且在實際通信機房應(yīng)用過程中，設(shè)備與運行電源會大面積的提高周圍空氣溫度，除非室內(nèi)產(chǎn)生的熱量被有效的排除，否則機房環(huán)境溫度會不斷上升，最終導(dǎo)致電子設(shè)備和電源機械因高溫而失靈[1]。而在機房建立空調(diào)系統(tǒng)，可以有效的通過降低室內(nèi)空氣溫度，直至下降到露點，以此幫助控制通信機房內(nèi)部環(huán)境的整體濕度，如果環(huán)境中的濕度太高，其空氣中的水分有可能貼附在設(shè)備內(nèi)部零件或者電源外部，此時需要空調(diào)系統(tǒng)及時進(jìn)行除濕操作，保證設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)。同樣如果通信機房區(qū)域內(nèi)周邊環(huán)境過于干燥，環(huán)境內(nèi)相對濕度較低，那么極有可能產(chǎn)生設(shè)備靜電放電問題，最終損壞設(shè)備結(jié)構(gòu)中的電子元件，造成經(jīng)濟(jì)和科技損失。而在通信機房增加相應(yīng)的空調(diào)系統(tǒng)，其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中普遍使用活動地板下送風(fēng)模式，可以精確的控制機房環(huán)境的整體溫度以及相對濕度。

1.2 電力能源

由于通信機房中，存在大量的設(shè)備和數(shù)據(jù)線路，因此機房的電源需要由一個或者多個，具備持續(xù)性、不間斷的電源模式組成基礎(chǔ)備用電源組。并且為了防止出現(xiàn)單點設(shè)備故障，通信機房內(nèi)所有的電力系統(tǒng)、備用電源需要全部冗余，以此保證通信系統(tǒng)和設(shè)備可以正常運轉(zhuǎn)。

1.3 消防環(huán)境

對于通信機房來說，除了電源和溫度需要重點關(guān)注，還應(yīng)該重視機房內(nèi)部的消防系統(tǒng)，由于通信機房自身運轉(zhuǎn)的特殊性，內(nèi)部環(huán)境的消防系統(tǒng)一般采用大樓管線網(wǎng)絡(luò)形式氣體式自動滅火消防系統(tǒng)，其消防滅火藥劑則為煙烙盡，同時消防系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，對于煙霧的感知一般使用的是高靈敏度的煙霧探測報警設(shè)備，可以確保在及時發(fā)現(xiàn)火災(zāi)和煙霧隱患，并且可以自動開啟氣體滅火系統(tǒng)，以此確保設(shè)備在正常運轉(zhuǎn)環(huán)境下，開展滅火活動[2-3]。

2 通信機房空調(diào)系統(tǒng)方案設(shè)計

2.1 空調(diào)系統(tǒng)運行原理

為了更好的保證通信機房的安全性，本次實驗的空調(diào)裝置將使用采集數(shù)據(jù)點前置的技術(shù)方式，并且在空調(diào)的工作電源連接線前端部分，增加空調(diào)運轉(zhuǎn)監(jiān)控設(shè)備，與東環(huán)設(shè)備以及紅外線控制系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)解，一旦交流電斷電后空調(diào)相關(guān)的檢測裝置設(shè)備，會將檢測到的信號發(fā)送至動環(huán)設(shè)備中，如果技術(shù)人員需要利用遠(yuǎn)程進(jìn)行空調(diào)的啟動和停止操作時，就需要通過動環(huán)系統(tǒng)，發(fā)出相關(guān)的空調(diào)啟動或者停止指令信號，一旦變電站動環(huán)裝置接收到相應(yīng)的控制指令信號，就會將相關(guān)的控制信號傳送至空調(diào)管理裝置結(jié)構(gòu)中，而空調(diào)相應(yīng)的數(shù)據(jù)檢測和管理設(shè)備裝置會通過控制紅外線系統(tǒng)，發(fā)出相應(yīng)的紅外線脈沖，以此實現(xiàn)對空調(diào)的遠(yuǎn)程啟動或者停止控制，如圖1。

2.2 空調(diào)系統(tǒng)運行優(yōu)勢

（1）最小變動機制。在不改變原有空調(diào)電源監(jiān)控單元線路接線和基本功能的基礎(chǔ)上，在每臺空調(diào)上單獨增加相對獨立的硬件結(jié)構(gòu)、采集模塊以及系統(tǒng)控制模塊，所采集到的相關(guān)數(shù)據(jù)將接入原有電源監(jiān)控模塊中，隨后上傳至控制后臺[4]。

（2）經(jīng)濟(jì)優(yōu)化最大化。在通信機房結(jié)構(gòu)中，增加空調(diào)系統(tǒng)管理模式，可以實現(xiàn)空調(diào)啟動和停止的遠(yuǎn)程控制相關(guān)功能，以此實現(xiàn)實時檢測空調(diào)運行狀態(tài)，即使發(fā)展空調(diào)運行故障信息。

（3）系統(tǒng)模塊化。將空調(diào)系統(tǒng)和內(nèi)部機構(gòu)組成進(jìn)行模塊化，可在不影響空調(diào)正常運行過程中，檢測出單獨模塊的故障情況，即便檢測系統(tǒng)硬件出現(xiàn)問題，也不會影響空調(diào)其他區(qū)域的正常運行狀態(tài)。

2.3 空調(diào)檢測設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)

空調(diào)的檢測裝置中，包含了電源區(qū)域模塊、信息匯集模塊、單片設(shè)備模塊、RS485區(qū)域模塊、空調(diào)電源檢測模塊、空調(diào)遠(yuǎn)程遙控模塊以及空調(diào)區(qū)域檢測模塊等。

（1）電源區(qū)域模塊?？照{(diào)檢測裝置中，電源區(qū)域模塊在實際使用中，通過交流電源信號口，實現(xiàn)與空調(diào)電源相互連接，以此檢測空調(diào)電源的實際運行狀態(tài)。而空調(diào)工作狀態(tài)檢測區(qū)域模塊在日常工作中，通過電流信號接口，接入空調(diào)電流交換設(shè)備，通過空調(diào)電流交換設(shè)備產(chǎn)生的電流數(shù)值，判斷空調(diào)運行的整體狀態(tài)[5]?？照{(diào)內(nèi)部結(jié)構(gòu)中的遙控模塊可以向空調(diào)及時發(fā)送相關(guān)電流信號，以此遙控空調(diào)的開啟和關(guān)閉。而信息匯集模塊的主要功能是與單片設(shè)備模塊產(chǎn)生的信號相互交互和流通，并且在日常工作和空調(diào)運轉(zhuǎn)過程中實現(xiàn)信號的發(fā)送和接收，以此完成各個模塊之間的連接功能[6]。

（2）RS485區(qū)域模塊。根據(jù)通信機房設(shè)備的運轉(zhuǎn)要求，空調(diào)系統(tǒng)選擇為RS-485技術(shù)模塊，作為工業(yè)總線生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備規(guī)格，而該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格可以有效支持空調(diào)運行過程中，多個分節(jié)點的有效運行，以及通訊距離的保證，同時RS-485技術(shù)模塊自身具備高靈敏度的信息接收能力。而在工業(yè)網(wǎng)絡(luò)通信結(jié)構(gòu)內(nèi)，RS-485技術(shù)模塊的主要線路通常作用在與外部工業(yè)設(shè)備的信息連接和數(shù)據(jù)傳輸方面上，并且自身技術(shù)結(jié)構(gòu)對于工業(yè)噪聲所具備的強大控制能力、數(shù)據(jù)高效傳輸能力、數(shù)據(jù)傳輸可靠性以及通信電纜的拓展長度是其他技術(shù)無法相比的，為了有效的提升通信機房內(nèi)部環(huán)境的穩(wěn)定性和安全性，本次空調(diào)數(shù)據(jù)實驗將選擇RS485技術(shù)作為數(shù)據(jù)傳輸?shù)目傮w協(xié)議。其中RS-485總體線路應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)明確規(guī)定了，總體線路接口的電氣特性。當(dāng)設(shè)備電力方向處于正電平時，且數(shù)值范圍控制在2～6V之間，則表示空調(diào)整體運轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)處于正常邏輯狀態(tài)；而當(dāng)設(shè)備電力方向處于負(fù)電平時，且數(shù)值控制在-2～-6V之間，則表示空調(diào)整體運轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)處于另一個邏輯狀態(tài)。同時空調(diào)內(nèi)部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)、信息以及數(shù)字信號通常使用差分傳輸模式，可以有效的降低噪聲信號對于空調(diào)整體結(jié)構(gòu)的干擾，并且整體運轉(zhuǎn)過程中具備以下特性[7]。

第一，根據(jù)RS-485系統(tǒng)的運行電氣特性進(jìn)行綜合分析。電氣結(jié)構(gòu)中邏輯“1”通常以兩條線路之間的電力壓強差作為參考，其數(shù)值浮動應(yīng)該以2～6V表示；而邏輯“0”通常以條線路之間的電力壓強差作為參考，其數(shù)值浮動則以-2～-6V表示。并且根據(jù)空調(diào)實際運行過程中產(chǎn)生的信息反饋，可以得知接口信號的整體電平比RS-232-C系統(tǒng)有所降低，這樣設(shè)置極大的提升了接口電路芯片的整體運行質(zhì)量保證，降低了其電子元件的損壞機率，并且該電平與TTL電平相互兼容，可以有效的實現(xiàn)與TTL 電路相互連接。第二，在空調(diào)運行測試時，其RS-485的數(shù)據(jù)應(yīng)該保證其最高傳輸速率為10Mbps，防止出現(xiàn)運行故障問題。第三，在實際空調(diào)運轉(zhuǎn)過程中，根據(jù)實際的數(shù)據(jù)測試和信息反饋可以得出結(jié)論，RS-485模式下，空調(diào)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的相關(guān)接口性能較強，自身抗噪聲干擾性較好。第四，由于空調(diào)結(jié)構(gòu)中，RS-485接口數(shù)據(jù)最大傳輸距離，其標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值為1219m，但是實際測試過程中，數(shù)據(jù)傳輸距離可以到到3000m，此外，在實際空調(diào)使用中，RS-232-C系統(tǒng)接口在總體線路上通常只允許連接1個收發(fā)設(shè)備，即：空調(diào)結(jié)構(gòu)中的單站能力。而RS-485系統(tǒng)的接口在總體線路上允許連接高達(dá)128個收發(fā)器。

3 結(jié)語

由此可見，本文主要通過對空調(diào)設(shè)備進(jìn)行針對性的溫度功能測試，并且針對電能動力與通信機房環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、分析，同時技術(shù)人員結(jié)合通信機房內(nèi)部空調(diào)運行過程中，產(chǎn)生電流信息、空調(diào)內(nèi)部結(jié)構(gòu)運行狀態(tài)等相關(guān)信息，總結(jié)出空調(diào)系統(tǒng)對于通信機房溫度把控的重要性。